Моделирование оптимального развития производства предприятия

Размещено на http://www.allbest.ru/

Моделирование оптимального развития производства ПАО «Уралкалий»

Левда Н. М. доцент кафедры экономики и управления

промышленным производством Пермского национального

исследовательского политехнического университета,

кандидат экономических наук, доцент

Ларионова А. В. соискатель кафедры экономики и управления

промышленным производством Пермского национального

исследовательского политехнического университета

Аннотация

В статье с помощью экономико-математического моделирования определены оптимальные варианты производства ПАО «Уралкалий» и оптимальные размеры поставок. Рассмотрены возможные варианты развития производства, определены объемы поставок от каждого производителя к потребителям с целью минимизации затрат на производство и доставку продукции. Для достижения поставленных целей предлагается конкретный план развития всех рудников ПАО «Уралкалий»

Ключевые слова: ПАО «Уралкалий», добыча минеральных удобрений, экономико-математическое моделирование, развитие производства

Население нашей Земли растет, так же как и потребительский спрос на сельскохозяйственную продукцию. В странах, где возможность выращивания продукции сельского хозяйства мала, в силу природных и климатических условий, на помощь приходят минеральные удобрения, а именно продукция компании «Уралкалий». «Уралкалий» предоставляет уникальную возможность приобретать продукцию высокого качества по более низкой цене, чем у конкурентов. В Северной Америке у нас есть серьезный конкурент по добыче минеральных удобрений -- это Канадская компания Potash Corporation of Saskatchewan Inc., но надо заметить, что часть наших удобрений приобретает Южная Америка, а это говорит о том, что канадская компания серьезно завышает цену. Скорее всего, это связано с большими издержками производства и высокими транспортными расходами.

Любое общество для удовлетворения многообразных потребностей человека сталкивается с извечной фундаментальной проблемой -- проблемой рационального использования ограниченных, редких ресурсов. Соответственно, обществу приходится делать выбор -- что, как и сколько производить. производство поставка ресурс затрата

Другими словами, решая вопрос, что производить, необходимо определить, в каком объеме и для кого. Важно также оценить -- применение каких технологий, методов организации, использование каких ресурсов даст максимальный экономический и социальный эффект [8].

В настоящее время вопрос развития производства на предприятии «Уралкалий» стоит особо остро в связи с возрастающим спросом на калийные удобрения во всем мире.

«Уралкалий» -- ведущий мировой производитель калийных удобрений, одного из важнейших элементов, необходимых для развития всех живых организмов. На долю Компании приходится около 20% мирового производства. Компания контролирует всю производственную цепочку -- от добычи калийной руды до поставок хлористого калия покупателям. «Уралкалий» занимает первое место в мире по объемам производства хлористого калия.

Хлористый калий -- КСL, используется как калийное удобрение для прямого внесения в почву и при производстве сложных удобрений, а также в промышленных целях: в химической, пищевой, фармацевтической и других отраслях.

Объединенная компания «Уралкалий» создана в 2011 году путем присоединения ОАО «Сильвинит» к ОАО «Уралкалий». Производственные мощности «Уралкалия» включают пять рудников, шесть калийных фабрик и одну карналлитовую фабрику, которые расположены в городах Березники и Соликамск Пермского края. У Компании также есть лицензии на разработку трех новых участков Верхнекамского месторождения калийных солей:

- Усть-Яйвинский участок,

- Половодовский участок,

- Романовский участок.

География продаж «Уралкалия» -- более 60 стран мира. Наша цель -- построение крепких долгосрочных отношений с покупателями. Стратегия Компании направлена на максимизацию выручки и поддержание доли рынка с акцентом на регионы с активно растущем спросом, такие как Латинская Америка, Юго-Восточная Азия, Китай и Индия, доля которых в объеме наших продаж составляет около 60%.Ключевыми рынками сбыта являются: Бразилия, Индия, Китай, Юго-Восточная Азия, Россия, Африка, США, страны Европы. Вну4три страны остается около 16%. Продукция доставляется по трем направлениям:

- Балтийский балкерный терминал (ББТ) -- Санкт-Петербург, отсюда морским путем продукция отправляется в другие страны: Индия, страны Европы, Латинская Америка и др.

- до границы с Китаем (г.Забайкальск) по железной дороге.

- внутренний рынок.

Доставка до перевалочного пункта по первым двум направлениям осуществляется за счет «Уралкалия». По третьему направлению доставка осуществляется за счет потребителей.

Растущий спрос на калийные удобрения предполагает увеличение мощностей и расширение производства. В связи с выработкой отдельных рудников, морального и физического старения оборудования требуется разработка плана развития производства на перспективу.

В настоящее время существует несколько вариантов развития производства:

- эксплуатация действующих рудников: БКРУ-2, БКРУ-4, СКРУ-1.

- модернизация действующих рудников: БКРУ-3, СКРУ-2, СКРУ-3.

- разработка новых рудников: Половодово и Усть-Яйвенские участки.

Идея планирования заключается в определении того, какой мощности и в каких пунктах развивать производство ПАО «Уралкалий» и в определении оптимального объема поставки от каждого производителя к потребителям с целью минимальных затрат на производство и доставку продукции [6, 9].

Для реализации идеи предлагается использовать метод экономико-математического моделирования (ЭММ), а именно -- модель транспортной задачи [1,7]. Экономико-математическое моделирование заключается в использовании экономических объектов и явлений и состоит из следующих этапов:

I этап -- выбор объекта исследования и составление экономической модели: определяется цель исследования, выполняется постановка задачи, проводится описание объекта или процесса в виде экономической модели.

II этап -- построение ЭММ: на основе экономической модели формируется математическая модель изучаемого объекта или процесса -- это основной этап моделирования.

III этап -- применение математического метода для расчета модели.

IV этап -- анализ полученных результатов решения; анализ математической модели [2, 3].

Годовой объем поставок калийных удобрений по трем направлениям составляет 12,3 млн тонн в соответствии со спросом. При этом 19% от общего годового объема производства направляется в Китай, что составляет 2,34 млн тонн, 63% отправляется в ББТ, что составляет 7,75 млн тонн и 17 % остается внутри страны, что составляет 2,21 млн тонн от годового объема. Предполагаемая мощность по каждому варианту развития производства представлена в табл. 1. Кроме этого, рассчитаны затраты на производство и доставку 1 тонны продукции к каждому пункту направления.

Таблица 1 Исходная информация для построения модели

Составлено по данным ПАО «Уралкалий».

Построим модель транспортной задачи [4, 5, 10].

Обозначим xij -- количество калия, которое необходимо доставить от i-го пункта варианта производства к j-му пункту потребления.

Тогда:

х11 -- количество калия, которое необходимо доставить от рудника БКРУ-2 (до модернизации) потребителю ББТ;

х12 -- количество калия, которое необходимо доставить от рудника БКРУ-2 (до модернизации) потребителю Китай;

х113 -- количество калия, которое необходимо доставить из рудника Половодово (при его строительстве) потребителю Россия.

Модель задачи развития производства.

Целевая функция -- минимум суммарных затрат на производство и доставку:

z = 3,9x11 + 3,9x21 + 3,922x31 + … + 4,264x12 + 4,264x22 + 4,272x32 + …+ 2,245x82 > min

Система ограничений:

1) Мощность вариантов производства:

2) Спрос потребителей:

По результатам расчета получены следующие результаты.

Оптимальное значение целевой функции:

zmin = 20,09 млн руб.

Значение основных переменных:

Значения дополнительных переменных:

х14 = 0

х24 = 0

х34 = 0

х44 = 2,3

х54 = 0

х64 = 1,8

х74 = 2,3

х84 = 2,2

х94 = 2,1

х104 = 0

х114 = 2,8

х121 = 0

х122 = 0

х123 = 0

Результаты оптимального решения сведены в таблице 2 для удобства их анализа.

Таблица 2 Результаты оптимального решения

Рассчитано по данным ПАО «Уралкалий»

На основе решения оптимальной задачи размещения можно сделать следующий вывод. Минимум суммарных годовых затрат на производство и доставку минеральных удобрений составит 20,09 млн руб. на 2015 год. Для достижения минимальных затрат и обеспечения спроса на калийные удобрения предлагается следующий план развития:

- БКРУ-3 необходимо модернизировать и вывести на проектную мощность 3,1 млн т, так как невостребованная мощность по этому варианту равна 0 (см. табл.2) и весь объем производства доставлять по направлению ББТ.

- СКРУ-3 необходимо модернизировать и оставлять продукцию на внутреннем рынке, но на начальном этапе он будет работать не на полную мощность, что составит 0,7 млн тонн.

- СКРУ-2 -- модернизация не требуется и деятельность желательно заморозить, так как весь объем до и после модернизации оказался невостребованным.

- БКРУ-2, БКРУ-4, СКРУ-1 продолжают работать в обычном режиме. Причем, от БКРУ-2 весь объем 2 млн тонн надо поставлять по направлению ББТ; от БКРУ-4 объем 1,66 млн тонн -- поставлять по направлению ББТ, а 0,44 млн тонн -- по направлению в Китай; от СКРУ-1 весь объем 1,9 млн тонн -- по направлению в Китай.

- Усть-Яйвенский участок необходимо строить, так как его мощность востребована полностью.

- Половодовский участок нуждается в строительстве. На данный момент мощность его не востребована, но с дальнейшим ростом спроса она необходима.

Прогноз объема производства и спроса на 2020 г. показал, что необходимо строительство Половодовского участка и модернизация СКРУ-2, СКРУ-3, при общем спросе 17,6 млн тонн в год.

Предлагаемую методику развития производства можно использовать и при изменении ситуации, как на рынке, так и на производстве. При изменении затрат на производство единицы продукции или на ее транспортировку необходимо изменить коэффициенты целевой функции модели, при изменении спроса на калийные удобрения изменить правые части системы ограничений. Таким образом, можно осуществлять расчеты для различных ситуаций, получать оптимальные варианты развития производства для принятия окончательных решений руководством предприятия.

Литература

1. Бережная Е.В., Бережной В.И. Математические методы моделирования экономических систем: учеб.пособие. -- 2-е изд., перераб. и доп. -- М.: Финансы и статистика, 2006.

2. Катаргин Н.В. Экономико-математическое моделирование на компьютере: практикум. М.: Финансовая академия при Правительстве РФ, 2008.

3. Левда Н.М., Постников В.П. Экономические задачи линейного программирования и их решения с использованием Microsoft Excel: учеб.-метод. пособие. -- Пермь: Изд-во Перм. нац. исслед. политех. ун-та, 2012.

4. Малицкая Е.А. Организационно-экономический механизм управления инфраструктурными проектами (на примере железнодорожного транспорта) // Национальные интересы: приоритеты и безопасность. -- 2012. -- № 40. -- С. 37-49.

5. Пащенко Ф.Ф., Захарова Е.М., Минашина И.К., Рябых Н.Г. Моделирование алгоритмов оптимизации перевозочным процессом на железнодорожном транспорте // Вестник Международной академии системных исследований. Информатика, экология, экономика. -- 2014. -- № 1. -- С. 90-99.

6. Постников В.П., Каменских М.А. К вопросу об оптимальном размещении объекта: на примере оптимального месторасположения газоспасательных отрядов // Экология и промышленность России. -- 2014. -- № 1. -- С. 18-20.

7. Стариков А.В., Кущева И.С. Экономико-математическое и компьютерное моделирование: учеб.пособие. -- Воронеж: Изд-во Воронеж.гос. лесотехн. акад., 2008.

8. Третьякова Е.А. Финансовый менеджмент: учебное пособие. -- Пермь: Изд-во Перм. нац. исслед. политех. ун-та, 2012.

9. Трофименко Ю.В., Якимов М.Р. Транспортное планирование: формирование эффективных транспортных систем крупных городов: монография. -- М.: Логос, 2013.

10. Швецов В.И. Математическое моделирование транспортных потоков // Автоматика и телемеханика. -- 2003. -- № 11. -- С. 3-46.

Размещено на Allbest.ru